вирус носорога Oryctes nudivirus
Вирус и агент биологической борьбы с носорогом Oryctes

Альфанудивирус ориринокеротис
Частица вируса Oryctes rhinoceros nudivirus, показывающая капсид, окруженный толстой оболочкой (масштабная линейка = 50 нм)
Классификация вирусов Редактировать эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Сорт:Налдавирицеты
Заказ:Лефавирусы
Семья:Нудивирусы
Род:Альфанудивирус
Разновидность:
Альфанудивирус ориринокеротис
Вирус участника

вирус носорога Oryctes nudivirus

Синонимы
  • Рабдиовирус ориктес
  • вирус носорога Oryctes
  • ОрНВ
  • ОрВ

Oryctes rhinoceros nudivirus (OrNV) является представителем вида Alphanudivirus oryrhinocerotis в семействе Nudiviridae . Он вызывает смертельные инфекции у личинок и взрослых особей кокосового жука-носорога ( Oryctes rhinoceros ), серьезного вредителя кокосовых и масличных пальм в тропической Азии и Тихом океане. Вирус был обнаружен Алоисом Хугером в 1963 году во время поиска заболеваний O. rhinoceros в Малайзии. [1] Было показано, что он является эффективным биологическим средством борьбы с этим вредителем-жуком.

Описание и биология

Нудивирус носорога Oryctes развивается в ядрах инфицированных клеток, где стержневидные капсиды собираются до размера 180 x 65 нм. Как и у других нудивирусов, капсиды имеют характерный нитевидный хвост. Они приобретают оболочку, и конечные вирусные частицы имеют размер 220 x 120 нм. [2]

Карта генома Oryctes rhinoceros nudivirus (кликните по изображению, чтобы увеличить его)

Oryctes rhinoceros nudivirus — это двухцепочечный ДНК-вирус с большой кольцевой молекулой ДНК. У изолята Ma07 (репрезентативного) образца 127 615 пар оснований и 139 открытых рамок считывания. [3] [4] Среди прочего, гены связаны с репликацией ДНК и структурой вируса. [2]

Вирус передается перорально у личинок и взрослых особей O. rhinoceros . У личинок O. rhinoceros вирус размножается в основном в жировом теле. В результате жировое тело распадается, и инфицированные личинки имеют прозрачный вид. У взрослых жуков O. rhinoceros вирус поражает в основном клетки средней кишки. Клетки средней кишки, убитые вирусом, выбрасываются в просвет кишечника. Кишечник заполняется вирусными частицами, и инфицированные взрослые жуки выделяют вирус, эффективно передавая его в популяции O. rhinoceros . [5] Передача вируса важна для его сохранения в популяции жуков, поскольку он не сохраняется долго вне своего хозяина-жука. [6]

Инфицированные личинки третьей стадии обычно умирают примерно через 3 недели, 1-я и 2-я стадии раньше. Однако вирусные инфекции не передаются на стадию куколки, и взрослые жуки, выходящие из куколок, всегда неинфицированы. Они приобретают инфекции через контакт с инфицированными личинками или взрослыми жуками в местах размножения или во время спаривания и питания на кокосовых пальмах. Вирусные инфекции сокращают продолжительность жизни и плодовитость взрослых жуков. Инфицированные самки прекращают откладывать яйца, и передача через стадию яиц отсутствует. [6] [7] [8]

Таксономия

Алоис Хугер описал вирус как похожий на вирусы из семейства Baculoviridae , но лишенный белковых кристаллов, которые окружают и защищают частицы бакуловируса. [1] [5] Он назвал его Rhabdionvirus oryctes , однако впоследствии он стал в основном известен как вирус носорога Oryctes (OrV). Геномный анализ в 2007 году выявил сходство с другим неназначенным и неокклюдированным бакуловирусом, вирусом Heliothis zea 1, но значительные различия с другими бакуловирусами. Поэтому для обоих вирусов в пределах Baculoviridae был предложен новый род Nudivirus . [9]

Дальнейшие исследования вируса носорога Oryctes rhinoceros nudivirus и других неокклюдированных бакуловирусов привели к выводу, что они существенно отличаются от других членов семейства Baculoviridae . Поэтому в 2012/2013 годах было предложено создать новое семейство, Nudiviridae , с несколькими новыми родами, заменяющими род Nudivirus . [10] [2] Вид Oryctes rhinoceros nudivirus считался типовым видом (теперь называемым «примером») для первого рода, рода Alphanudivirus , и для нового семейства. [2] С момента введения биномиальной системы в таксономии вирусов вид Alphanudivirus oryrhinocerotis признается вместе с принадлежащим этому виду вирусом носорога Oryctes rhinoceros nudivirus. [4]

Распространенность и внедрение

Было обнаружено, что вирус Oryctes rhinoceros nudivirus естественным образом присутствует в Малайзии, Индонезии, на Филиппинах и в Индии. Он, по-видимому, широко распространен в тропических частях Азии, то есть в естественном ареале распространения его хозяина, кокосового жука-носорога. [5] [11] Однако он отсутствовал на островах Тихого океана, куда вторгся O. rhinoceros , и на островах Мальдив. [11] [12] [13] Выбросы вируса на острова, свободные от вируса, привели к значительному сокращению популяции жука. [14] [11] [13]

Вирус поражает в основном популяцию взрослых особей O. rhinoceros , легко распространяясь среди взрослых жуков и сокращая их продолжительность жизни и плодовитость. В Самоа и на Мальдивах, куда был завезен вирус, уровень инфицирования среди взрослых жуков обычно составлял от 30 до 40% после его завоза, тогда как вирус был обнаружен только в 10% или менее мест размножения личинок. [13] [15] В странах, где вирус присутствует естественным образом (Филиппины, Индонезия), частота вирусных инфекций среди взрослых жуков также обычно выше, чем количество мест размножения, содержащих вирус. [16] [17] [13]

Влияние внедрения вируса Oryctes rhinoceros nudivirus на популяции носорога Oryctes на Мальдивах за 4 года. Ущерб, нанесенный отмеченным кокосовым пальмам, был преобразован в оценку количества ежемесячных нападений O. rhinoceros на гектар. Данные с островов атолла Хукурудху (без высвобождения вируса) показаны синими точками, данные с островов атолла Ари (с высвобождением вируса) — коричневыми точками.

Сравнение популяций O.rhinoceros до и после появления вируса на Мальдивах, а также популяций на Филиппинах и в Индонезии с разным уровнем распространенности вируса показало, что средняя продолжительность жизни взрослых жуков сократилась менее чем на половину в популяциях с высоким уровнем вирусных инфекций. [13] Это хорошо соответствует уменьшению повреждений пальм после появления вируса. Это уменьшение повреждений пальм было хорошо задокументировано в Самоа, Американском Самоа, Тонга и Фиджи. [14] [11]

Повреждение пальм зависит от плотности пальм, так как одинаковое количество взрослых особей O. rhinoceros на гектар нанесет меньший ущерб в районах с высокой плотностью пальм по сравнению с районами с низкой плотностью пальм. Для точного сравнения воздействия вируса на популяцию O. rhinoceros необходимо учитывать плотность пальм и преобразовывать повреждение пальм в оценку количества кормящихся взрослых особей O. rhinoceros на гектар. [18] [13] На Мальдивах такое преобразование показало, что введение вируса часто снижало количество взрослых особей O. rhinoceros, нападающих на кокосовые пальмы, до менее чем одной четверти от уровня до выпуска. [18]

Устойчивость к вирусу

Имеются данные о том, что некоторые популяции O. rhinoceros выработали устойчивость к Oryctes rhinoceros nudivirus. Это отражается в естественном низком уровне вирусных инфекций в некоторых популяциях (например, Южный Сулавеси и Ява в Индонезии) в сочетании с высоким уровнем повреждения пальм [19] [13] , а также в высокой устойчивости к искусственным вирусным прививкам в инвазивной популяции O. rhinoceros на Гуаме. На Гуаме было обнаружено, что устойчивая популяция принадлежит к определенному гаплотипу (гаплотип G) O. rhinoceros , который также присутствует в Индонезии, Филиппинах, Палау, Папуа-Новой Гвинее и на Соломоновых островах. [20]

В то же время в лабораторных экспериментах было показано, что личинки и взрослые особи O. rhinoceros имеют разную чувствительность к разным штаммам вируса. [21] [19] Выбросы вируса с разными штаммами на Мальдивах подтвердили эти лабораторные результаты. [18] Таким образом, устойчивость к вирусу, по-видимому, является комбинацией общей нечувствительности к вирусным инокуляциям и различий в вирулентности разных штаммов вируса.

Это также подтверждалось выбросами вируса на кокосовых плантациях в Центральной Яве, Индонезия. На Яве популяция O. rhinoceros изначально считалась свободной от вируса, [11] но позже было обнаружено, что у нее крайне низкий уровень естественных вирусных инфекций, что предполагает устойчивость к вирусу. [19] В 1976 и 1977 годах взрослые жуки O. rhinoceros, инфицированные штаммом вируса с Суматры, были выпущены в 8 местах на Яве, в то время как 4 близлежащих места были оставлены необработанными для сравнения. Через три года после выпуска повреждение пальм на обработанных участках снизилось с 67,5% до 20,8%, выраженное в % поврежденных листьев. На необработанных участках повреждение существенно не изменилось (69,4% до и 76,5% после выпуска). Повторное обследование обработанных и необработанных территорий в 1987 году, спустя 10 лет после выброса вируса, по-прежнему показало низкий уровень поражения на обработанных территориях (17,1%) и некоторое снижение на необработанных территориях (41,8%). [22]

Нарушение передачи вируса Oryctes rhinoceros nudivirus во время вспышек Oryctes rhinoceros . Популяция O. rhinoceros проиллюстрирована 6 взрослыми жуками, 2 из которых заражены вирусом. Во время пересадки кокосовой плантации многие потенциальные места размножения становятся доступными для O. rhinoceros , а контакт и передача вируса между взрослыми жуками, а также между взрослыми особями и личинками сокращаются, что приводит к ситуации вспышки (верхняя часть). Вспышку можно предотвратить/уменьшить, спрятав срубленные стволы кокосов под покровной культурой и способствуя распространению вируса несколькими мертвыми стоящими пальмами на гектар (нижняя часть).

Экология вируса

Хотя было показано, что вирус Oryctes rhinoceros nudivirus способен эффективно подавлять популяции O. rhinoceros , вспышки этого жука все еще могут развиваться во время пересадки кокосовых пальм или масличных пальм, даже при наличии вируса. В таких условиях становится доступно много мест размножения, и передача вируса часто прерывается. Передача вируса происходит, когда инфицированные взрослые жуки вступают в контакт со здоровыми личинками и взрослыми особями в местах размножения, за исключением контакта между взрослыми особями на пальмах. [8]

Во время пересадки, когда становится доступно много мест для размножения, контакт между взрослыми особями и личинками сокращается, поскольку многие потенциальные места для размножения еще не заняты. В таких условиях целесообразно скрыть гниющие стволы кокосовых или масличных пальм, посадив вокруг них покровные культуры. Покровные культуры не только скрывают гниющие стволы пальм от жука, но и оказывают отпугивающее действие на O. rhinoceros . [23] Кроме того, распространению вируса можно способствовать, оставив несколько мертвых кокосовых пальм на пересаженной территории. Мертвые кокосовые пальмы являются наиболее предпочтительными местами размножения, в мертвых пальмах происходит частый контакт между взрослыми жуками и личинками, и они являются горячими точками для передачи вируса. [16] [24] [13] Как указывалось выше, другие факторы, такие как плотность пальм или устойчивость к вирусу, также могут влиять на экологию вируса.

Ссылки

  1. ^ ab Huger, Alois M. (1966). «Вирусное заболевание индийского жука-носорога Oryctes rhinoceros (Linnaeus), вызванное новым типом вируса насекомых Rhabdionvirus oryctes gen. n., sp. n.». Журнал патологии беспозвоночных . 8 (1): 38– 51. doi :10.1016/0022-2011(66)90101-7.
  2. ^ abcd Jehle, JA; Burand, John; Herniou, Elisabeth; Harrison, Robert; Arif, Basil; Thielmann, David; van Oers, Monique; Becnel, James. «Создание нового семейства Nudiviridae, включающего два новых рода и три вида» (PDF) . Браузер таксономии ICTV . Получено 13 марта 2024 г. .
  3. ^ Ван, Юнцзе; Клееспис, Регина Г.; Рамле, Мослим Б.; Йеле, Йоханнес А. (2008). «Секвенирование большого генома двухцепочечной ДНК вируса носорога Oryctes с использованием множественной амплификации смещения нанограммовых количеств вирусной ДНК». Журнал вирусологических методов . 152 ( 1– 2): 106–108 . doi :10.1016/j.jviromet.2008.06.003.
  4. ^ Аб ван Орс, Моник М.; Безье, Энни; Эрниу, Элизабет А.; Йеле, Йоханнес А.; Бейтман, Келли С.; Накаи, Мадока; Харрисон, Роберт Л. «Семейство: Nudiviridae». Главы отчета ICTV . Проверено 14 марта 2024 г.
  5. ^ abc Huger, Alois M. (2005). « Вирус Oryctes : его обнаружение, идентификация и применение в биологическом контроле жука-носорога кокосовой пальмы, Oryctes rhinoceros (Coleoptera: Scarabaeidae)». Журнал патологии беспозвоночных . 89 (1): 78– 84. doi :10.1016/j.jip.2005.02.010.
  6. ^ ab Zelazny, B. (1972). «Исследования Rhabdionvirus oryctes : I. Влияние на личинок носорога Oryctes и инактивация вируса». Журнал патологии беспозвоночных . 20 (3): 235– 241. doi :10.1016/0022-2011(72)90150-4.
  7. ^ Желязны, Б. (1973). «Исследования Rhabdionvirus oryctes : II. Влияние на взрослых особей Oryctes rhinoceros ». Журнал патологии беспозвоночных . 22 (1): 122– 126. doi :10.1016/0022-2011(73)90020-7.
  8. ^ ab Желязны, Бернхард (1976). «Передача бакуловируса в популяциях носорога Oryctes ». Журнал патологии беспозвоночных . 27 (2): 221– 227. doi :10.1016/0022-2011(76)90149-X.
  9. ^ Ван, Ю.; ван Орс, ММ; Кроуфорд, AM; Влак, Дж. М.; Йеле, Дж. А. (2007). «Геномный анализ вируса Oryctes rhinoceros выявил генетическое родство с вирусом Heliothis zea 1». Архив вирусологии . 152 (3): 519–531 . doi :10.1007/s00705-006-0872-2.
  10. ^ Ван, Юнцзе; Бининда-Эмондс, Олаф РП; Йеле, Йоханнес А. (24 февраля 2012 г.). «Глава 2: Геномика и филогения нудивирусов». В Гарсия, Мария Лаура; Романовски, Виктор (ред.). Вирусные геномы — молекулярная структура, разнообразие, механизмы экспрессии генов и взаимодействия вируса и хозяина . IntechOpen. стр.  33–52 . doi : 10.5772/27793 .
  11. ^ abcde Желязны, Б. (1977). «Распространение бакуловирусного заболевания кокосового пальмового жука-носорога на Филиппинах и в Индонезии». Бюллетень ФАО по защите растений . 25 : 73–77 .
  12. ^ Желязны, Б. (1983). « Повреждение кокосовой пальмы носорогом Oryctes на Мальдивах». Бюллетень ФАО по защите растений . 31 (3): 119–120 .
  13. ^ abcdefgh Желязны, Б.; Лолонг, А.; Паттанг, Б. (1992). " Популяции носорога Oryctes (Coleoptera: Scarabaeidae) подавлены бакуловирусом". Журнал патологии беспозвоночных . 59 (1): 61– 68. doi :10.1016/0022-2011(92)90112-H.
  14. ^ ab Young, EC (1974). «Эпизоотология двух патогенов жука-носорога кокосовой пальмы». Журнал патологии беспозвоночных . 24 (1): 82– 92. doi :10.1016/0022-2011(74)90167-0.
  15. ^ Желязны, Б. (1973). «Исследования Rhabdionvirus oryctes : III. Заболеваемость в популяции носорога Oryctes в Западном Самоа». Журнал патологии беспозвоночных . 22 (3): 359– 363. doi :10.1016/0022-2011(73)90164-X.
  16. ^ ab Zelazny, B.; Alfiler, AR (1986). " Обилие личинок и факторы смертности Oryctes rhinoceros (Coleoptera: Scarabaeidae) на Филиппинах". Environmental Entomology . 15 (1): 84–87 . doi :10.1093/ee/15.1.84.
  17. ^ Желязны, Б.; Альфилер, А. Р. (1991). «Экология инфицированных бакуловирусом и здоровых взрослых особей носорога Oryctes (Coleoptera: Scarabaeidae) на кокосовых пальмах на Филиппинах». Экологическая энтомология . 16 (2): 253– 259. doi :10.1111/j.1365-2311.1991.tb00215.x.
  18. ^ abc Желязны, Б.; Лолонг, А.; Кроуфорд, А.М. (1990). «Введение и полевое сравнение штаммов бакуловируса против носорога Oryctes (Coleoptera: Scarahaeidae) на Мальдивах». Экологическая энтомология . 19 (4): 1115– 1121. doi :10.1093/ee/19.4.1115.
  19. ^ abc Желязны, Б.; Альфилер, А. Р.; Лолонг, А. (1989). «Возможность устойчивости к бакуловирусу в популяциях кокосового жука-носорога ( Oryctes rhinoceros )». Бюллетень ФАО по защите растений . 37 (2): 77–82 .
  20. ^ Маршалл, Шон Д.Г.; Мур, Обри; Вакало, Маклин; Нобл, Аласдер; Джексон, Тревор А. (2017). «Новый гаплотип кокосового жука-носорога Oryctes rhinoceros избежал биологического контроля вирусом Oryctes rhinoceros nudivirus и вторгается на острова Тихого океана». Журнал патологии беспозвоночных . 149 : 127– 134. doi : 10.1016/j.jip.2017.07.006 .
  21. ^ Желязны, Бернхард (1979). «Вирулентность бакуловируса носорога Oryctes из десяти мест на Филиппинах и в Западном Самоа». Журнал патологии беспозвоночных . 33 (1): 106– 107. doi :10.1016/0022-2011(79)90137-X.
  22. ^ Мунаан, Амри; Лолонг, Ари; Желязны, Б. (1989). «Повреждение пальм из-за носорога Oryctes и заболеваемости вирусом на опытных участках в Центральной Яве». Специальные публикации Биотропа . 36 . Биотроп, Богор, Индонезия: 95–98 .
  23. ^ Вуд, Б. Дж. (1969). «Исследования влияния наземной растительности на заражение Oryctes rhinoceros (L.) (Col., Dynastidae) в молодых пересадках масличной пальмы в Малайзии». Бюллетень энтомологических исследований . 59 (1): 85–96 . doi :10.1017/S0007485300003059.
  24. ^ Желязны, Б.; Моэзир, Мохафзан (1989). «Pengendalian hama kumbang Rhinoceros Pada Tanaman Kelapa [Борьба с жуком-носорогом в кокосовых пальмах]». Берита Перлиндунган Танаман Перкебунан (на индонезийском языке). 1 (2): 1–6 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Вирус_носорога_Oryctes_nudi&oldid=1236784378"